刁騁
(沈陽(yáng)醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院免疫學(xué)教研室,遼寧 沈陽(yáng) 110034)
系統(tǒng)性紅斑狼瘡 (systemic lupus erythematosus,SLE)是一種以B細(xì)胞高度活化增殖、多種自身抗體生成為特征的多系統(tǒng)損害的自身免疫性疾病,發(fā)病機(jī)制尚不明確,目前認(rèn)為發(fā)病與遺傳因素、感染因素、自身免疫和其他發(fā)病因素有關(guān)。此外,一些藥物也可引起本病,如青霉素、磺胺類、異煙肼、對(duì)氨基水楊酸、普魯卡因酰胺等。又稱類狼瘡綜合征,停藥后癥狀可消失。目前認(rèn)為本病系由上述諸因素誘發(fā)的自身免疫性疾病。各種自身抗體與相應(yīng)的抗原結(jié)合形成可溶性免疫復(fù)合物,在補(bǔ)體參與下,沉積于靶器官,從而產(chǎn)生全身血管及相應(yīng)組織器官的炎性反應(yīng),造成組織病理?yè)p害。目前認(rèn)為是通過(guò)多種途徑使體內(nèi)自身反應(yīng)性T,B細(xì)胞異常激活所致,白細(xì)胞介素-10(interleukin-10,IL-10)是一種重要的免疫調(diào)節(jié)因子,國(guó)外研究發(fā)現(xiàn),連續(xù)注射IL-10可顯著加速狼瘡鼠發(fā)病,使蛋白尿和腎小球腎炎提前出現(xiàn),而抗IL-10單抗可明顯抑制抗ds-DNA抗體產(chǎn)生,提高狼瘡鼠存活率。國(guó)外研究發(fā)現(xiàn)SLE患者外周血單核細(xì)胞中分泌IL-10細(xì)胞數(shù)目較正常人增多。國(guó)內(nèi)也有研究證明狼瘡腎炎患者血清中IL-10水平顯著高于正常人群組,且隨著病情的好轉(zhuǎn),其水平下降,治療反應(yīng)較好組其水平下降的程度較治療反應(yīng)差組下降程度更為顯著[1]。新近研究提示具有特定IL-10基因的人SLE發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)高于正常人40倍。表明IL-10在SLE發(fā)病過(guò)程中發(fā)揮重要作用[2]。
IL-10是由T細(xì)胞、B細(xì)胞、單核巨噬細(xì)胞和角質(zhì)形成細(xì)胞產(chǎn)生的一種細(xì)胞因子[3-4]。編碼人類IL-10基因位于1q31-q32,全長(zhǎng)4 892bp,包括5個(gè)外顯子,已經(jīng)被定位SLE的易感基因。編碼小鼠IL-10基因位于1號(hào)染色體,全長(zhǎng)5 124bp,包括5個(gè)外顯子。IL-10首先是作為一種抑制性細(xì)胞因子為人所知的,它可以由Th2細(xì)胞產(chǎn)生來(lái)抑制Th1細(xì)胞的發(fā)育。IL-10可以通過(guò)抑制單核巨噬細(xì)胞的抗原提呈作用和表達(dá)協(xié)同刺激分子,來(lái)間接抑制T細(xì)胞和NK細(xì)胞的產(chǎn)生細(xì)胞因子和發(fā)揮相應(yīng)免疫效應(yīng)。許多研究也提示,IL-10對(duì)活化后的單核巨噬細(xì)胞的眾多功能可以產(chǎn)生抑制作用,例如抑制單核因子,NO的產(chǎn)生,協(xié)同刺激分子的表達(dá),MHC-Ⅱ類分子的表達(dá)等。在IL-10缺陷小鼠身上表現(xiàn)出過(guò)度的炎癥性反應(yīng)引起的疾病,提示IL-10具有抑制炎癥的作用。除了抑制作用,IL-10還具有刺激人B細(xì)胞、小鼠淋巴細(xì)胞和肥大細(xì)胞增殖分化,上調(diào)B細(xì)胞MHC-Ⅱ分子表達(dá),在體外延長(zhǎng)肥大細(xì)胞系、小鼠B細(xì)胞和人類T細(xì)胞生存時(shí)間的作用。IL-10還與EB病毒蛋白BCRF1具有同源性[5],BCRF1可以抑制部分IL-10的生物學(xué)功能。
與其他細(xì)胞因子一樣IL-10要與細(xì)胞膜表面的IL-10受體結(jié)合才能發(fā)揮作用。人類和小鼠的IL-10受體由兩個(gè)亞單位組成――IL-10R1和IL-10R2,屬于干擾素受體家族成員。人類IL-10R1是由位于11q23基因編碼一種糖蛋白,IL-10R1是IL-10受體中與IL-10結(jié)合的亞單位,小鼠IL-10R1受體可以與小鼠IL-10和人類IL-10發(fā)生結(jié)合,而人類IL-10R1只能與人類IL-10發(fā)生結(jié)合,而不與小鼠IL-10發(fā)生結(jié)合。目前還未見發(fā)現(xiàn)體內(nèi)可溶性IL-10R1的報(bào)道,但是體外實(shí)驗(yàn)提示可溶性IL-10R1可以明顯拮抗IL-10活性[6]。IL-10R1主要表達(dá)在造血細(xì)胞表面,但是表達(dá)水平不高,活化后的T細(xì)胞IL-10R1表達(dá)水平有所下調(diào),相反活化后的單核細(xì)胞表達(dá)水平上調(diào),這與IL-10作為抑制性細(xì)胞因子起免疫抑制作用一致[7]。IL-10R2早先被認(rèn)為是干擾素受體 (interferon receptor,IFNR)的組成部分,人類IL-10R2由11號(hào)染色體基因編碼,IL-10R2不與IL-10發(fā)生結(jié)合,在IL-10R復(fù)合物中IL-10R2只起到激發(fā)細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào)的作用,有實(shí)驗(yàn)表明IL-10R2基因敲掉鼠與IL-10基因敲掉鼠引起的癥狀相似[8]。IL-10R2在大多數(shù)組織和細(xì)胞中都有表達(dá),且IL-10R2在免疫細(xì)胞表面的表達(dá)不受活化的調(diào)節(jié)。因此任何能夠改變IL-10R1表達(dá)的調(diào)節(jié)就能夠影響該細(xì)胞對(duì)IL-10的反應(yīng)。
在IL-10引發(fā)的眾多轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào)中,JAK/STAT信號(hào)途徑是最受關(guān)注的。IL-10與IL-10R結(jié)合后會(huì)激活JAK1和Tyk2。激活后的JAK家族的酪氨酸激酶,JAK1和Tyk2,可繼續(xù)激活轉(zhuǎn)錄因子stat3、stat1,在非巨噬細(xì)胞中還可激活stat5[9-12]。研究發(fā)現(xiàn)[13],在JAK1基因敲除小鼠體內(nèi)對(duì)IL-10沒(méi)有反應(yīng),提示JAK1在IL-10產(chǎn)生的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)中具有重要的作用。STAT3也是IL-10信號(hào)中一個(gè)重要成分,在IL-10與IL-10R1結(jié)合后,IL-10R1細(xì)胞漿段兩個(gè)酪氨酸位點(diǎn)磷酸化,STAT3被直接從胞漿募集。激活后的STAT3可以通過(guò)增強(qiáng)細(xì)胞周期抑制蛋白p19INK4D和p21的表達(dá)來(lái)抑制巨噬細(xì)胞的增殖[14]。但是在STAT3敲除小鼠中不能減弱IL-10抑制單核細(xì)胞產(chǎn)生單核細(xì)胞因子,這個(gè)發(fā)現(xiàn)提示IL-10抑制單核細(xì)胞增殖與單核細(xì)胞因子產(chǎn)生是通過(guò)兩個(gè)不同的途徑[15]。相對(duì)于 STAT3,STAT1和STAT5的生物學(xué)和細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑還不清楚,STAT1和STAT5可能不與IL-10和IL-10R復(fù)合體直接接觸,沉默STAT1和STAT5也不會(huì)阻斷IL-10對(duì)巨噬細(xì)胞的影響。目前對(duì)與IL-10信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)大部分都集中于在單核巨噬細(xì)胞、T細(xì)胞和B細(xì)胞中,在其他細(xì)胞中知之甚少。
除了JAK/STAT信號(hào)途徑,IL-10還可以激活其他信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑。IL-10可以抑制NFκB活化來(lái)抑制單核巨噬細(xì)胞增殖,從而抑制了CD4+T淋巴細(xì)胞的活化。IL-10至少通過(guò)兩個(gè)機(jī)制抑制NFκB活化,一個(gè)是抑制IκB激酶活化[16],另一個(gè)是抑制NFκB的DNA結(jié)合部位的活性[17]。然而還有報(bào)道指出,在CD8+T細(xì)胞中IL-10可以激活A(yù)P-1和NFκB,從而刺激 CD8+T細(xì)胞增殖分化[18]??梢奍L-10在對(duì)CD4+T細(xì)胞和CD8+T細(xì)胞的作用截然不同。IL-10還可以誘導(dǎo)CD34+祖細(xì)胞和生發(fā)中心B細(xì)胞 Bcl-2表達(dá),具有類似生長(zhǎng)因子的作用[19-20]。有報(bào)道還指出 IL-10可以抑制 raf/ras/MAP激酶級(jí)聯(lián)反應(yīng)的激活[21]。有人指出,IL-10本身并不能長(zhǎng)期維持細(xì)胞增殖,而是表現(xiàn)為增殖增強(qiáng)作用或者生長(zhǎng)輔助因子的作用[22]。
IL-10可以增強(qiáng)小鼠初始B淋巴細(xì)胞MHC-Ⅱ分子的表達(dá)和存活[23],抑制B1細(xì)胞的活性和對(duì)胸腺非依賴抗原 (thymus independent antigen,TIAg)的反應(yīng)。而且有報(bào)道指出IL-10單克隆抗體可以延遲NZW型小鼠狼瘡發(fā)病時(shí)間[24],但是機(jī)制尚不清楚。IL-10在誘導(dǎo)B淋巴細(xì)胞分泌的抗體發(fā)生類型轉(zhuǎn)換時(shí)也起到重要作用。目前利用IL-10對(duì)B細(xì)胞的影響來(lái)治療疾病主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面。(1)利用IL-10可以促進(jìn)B淋巴細(xì)胞增殖和發(fā)生抗體的類型轉(zhuǎn)換,來(lái)治療免疫缺陷病。(2)IL-10的拮抗劑可以用來(lái)治療自身免疫病,例如SLE。已經(jīng)證實(shí),SLE患者血清IL-10水平與疾病的嚴(yán)重程度呈正相關(guān),IL-10的量與B細(xì)胞產(chǎn)生的自身抗體的量也呈正相關(guān)。目前在IL-10處找到治療突破點(diǎn),利用IL-10單克隆抗體等拮抗劑治療SLE已經(jīng)成為世界關(guān)注的焦點(diǎn)。
目前IL-10基因作為SLE遺傳候選基因,成為研究的熱點(diǎn)。有實(shí)驗(yàn)已證實(shí)-1082G、-819C、-592C單倍型與抗Ro抗體及狼瘡腎炎相關(guān)[25]。在研究IL-10基因本身和其調(diào)控序列的同時(shí),還有人發(fā)現(xiàn)小鼠IL-10對(duì)小鼠B淋巴細(xì)胞產(chǎn)生的功能,在小鼠IL-10R1分子胞漿區(qū)呈區(qū)段分布,且靠近細(xì)胞膜的一段區(qū)域與抑制性調(diào)節(jié)有關(guān)[26]。有人對(duì)NZW狼瘡小鼠的IL-10R1基因進(jìn)行的研究指出,NZW小鼠的IL-10R1基因在此區(qū)段具有突變,并且導(dǎo)致編碼氨基酸發(fā)生改變,這有可能使IL-10的免疫抑制功能受到影響,成為狼瘡發(fā)病的原因[27]。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)指出,在狼瘡模型小鼠中巨噬細(xì)胞在IL-10的刺激下增殖加強(qiáng),部分前炎癥因子分泌增加,而TNF-α分泌減少,胞漿內(nèi)與IL-10信號(hào)轉(zhuǎn)到有關(guān)的蛋白磷酸化水平下降[28]。有報(bào)道指出在多發(fā)性硬化患者體內(nèi)IL-10對(duì)Tr1細(xì)胞的負(fù)向調(diào)節(jié)作用減弱[29],也有報(bào)道指出SLE患者中Treg存在功能異常[30],單核細(xì)胞表面 IL-10R 表達(dá)減少[31]。綜上所述,IL-10在SLE發(fā)病過(guò)程中起重要作用,發(fā)病的原因可能與IL-10本身或者IL-10R發(fā)生了改變,造成IL-10的免疫抑制功能受到影響,導(dǎo)致體內(nèi)免疫耐受和免疫調(diào)節(jié)機(jī)制受損有關(guān)。
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